Новости

24 августа, 2023 13:54

Создан антибактериальный материал с ионами цинка для заживления костей

Источник: ТАСС
Российские химики разработали новый тип костных цементов на базе магний-кальциевых фосфатов с добавлением небольших количеств ионов цинка, который способен выдерживать высокие нагрузки, а также активно уничтожать болезнетворных микробов вокруг себя. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Materials.
Источник: Источник: DCStudio/Freepik

Доклинические исследования разработанных материалов показали, что новые костные цементы эффективно противостоят распространению стафилококка и кишечной палочки, часто вызывающих внутрибольничные инфекции. Материал продемонстрировал полное подавление их роста в радиусе до восьми миллиметров в течение 24 часов. Это указывает на то, что применение цинксодержащих цементов поможет бороться с «супербактериями».

Костный цемент используется для крепления протезов к кости в операциях по увеличению подвижности суставов. ​​​​​Группа российских исследователей под руководством Владимира Комлева, директора Института металлургии и материалов РАН в Москве, изучала свойств материалов, которые помогли бы заменить костные цементы на базе синтетического полимера полиметилметакрилата. Это вещество токсично для организма и не обладает бактерицидными свойствами, что заставляет ученых искать ему замену.

Одним из самых перспективных кандидатов на эту роль выступают костные цементы на базе магний-кальциевых фосфатов, в которых содержатся небольшие количества бактерицидных веществ, в частности, ионы серебра. Ученые обнаружили, что дорогостоящее серебро в таких материалах можно заменить на цинк, который не только обладает сопоставимым противомикробным действием, но и также ускоряет рост костей.


Микрофотография поверхности костного цемента, сканирующая электронная микроскопия. Источник: Владимир Комлев

Разработанные исследователями костные цементы на базе цинка и магний-кальциевых фосфатов, похожие по структуре на природный минерал ньюбериит, способны выдерживать нагрузки до 500 кг/см2, что вдвое больше, чем возможности составов без цинка. При этом новый костный цемент столь же эффективно уничтожает колонии патогенной кишечной палочки и стафилококка, как и его аналоги на базе серебра.

В дополнение к этому, новый материал оказался хорошо совместим с человеческими клетками, что потенциально должно ускорять процесс заживления костной ткани во время хирургических операций. Как надеются исследователи, их разработка будет широко использоваться в медицинской практике уже в ближайшее время.

Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ

24 ноября, 2023
Ученые ДВФУ разрабатывают биоматериалы для восстановления костных дефектов на основе керамики
Дальневосточные ученые создали уникальный керамический материал для имплантатов. Он обладает ...
23 ноября, 2023
Ученые разработали сенсор, выявляющий болезни сердца по анализу слюны
Российские ученые вместе с сербскими коллегами разработали устройство для относительно быстрого выяв...